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Die Erfindung betrifft eine Schleifscheibe, insbesondere
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für Schleifmaschinen, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
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Bei bekannten Schleifscheiben wird ein Grundmaterial verwendet, auf
das harte Körner, beispielsweise Diamanten oder Bornitrid in kubischen Kristallen
oder ähnliches Material hoher Härte fest aufgebracht oder aufgeklebt werden; diese
Körner werden mit einer bestimmten Dicke auf die äußere Umfangsfläche des Grundmaterials
fUr die in üblicher Weise ausgebildete Schleifscheibe aufgebracht, und die so mit
Körnern beschichtete Schleifscheibe wird danach fUr die Auswuchtung und die exakte
Rundung einer Korrektur oder Abstimmung unterworfen. Derartige Schleifscheiben haben
Jedoch die folgenden Nachteile: 1. Die Handhabung der Schleifscheibe beim Auswuchten
und korrekten Runden erfordert höchste Sorgfalt; 2. Da teueres Schleifmaterial in
großer Dicke aufgebracht werden muß, sind die Herstellungskosten hoch; 3. Die Beschichtung
mit Schleifkörnern neigt zu Ungleichförmigkeit und dies führt zu einer Unwucht der
Schleifscheibe und außerdem zu einer deutlichen Veränderung der Schleifoberfläche
bei Drehung der Schleifscheibe; 4. Etn genaues Abrunden und Nachbearbeiten der Schleifscheibe
sind unerläßlich, obwohl diese Verfahrensschritte im praktischen Herstellungsprozess
noch nicht gut eingeführt sind, und insbesondere sind diese Verfahrensschritte fast
unmöglich durchzuführen, wenn die Schleifscheibe eine relativ komplizierte Form
aufweist. Das Abrunden und Nachbearbeiten erfordert spezielle Geräte bei der Herstellung
der Schleifscheibe sowie bei deren Befestigung an der Schleifmaschine, damit gute
Betriebseigenschaften erzielt werden. Außerdem führt diese Bearbeitung dazu, daß
die teuren Körner abgestumpft werden oder von der Schleifscheibenoberfläche abfallen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schleifscheibe für
Schleifmaschinen zu schaffen, die sowohl in der Herstellung als auch bei der Verwendung
wirtschaftlich ist und keinerlei Rundschleifvorgang und Nachbearbeitung erfordert.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
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Insbesondere zeichnet sich eine erfindungsgemäße Schleifscheibe dadurch
aus, daß ein kreisrund bearbeitetes und ausgewuchtetes Grundmaterial verwendet wird,
das an dem Grundmaterial ein Adakter zur Halterung an der Schleifmaschine vorgesehen
ist und daß eine einzige Schicht aus Schleifmaterial auf der äußeren Umfangsfläche
des Grundmaterials aufgebracht ist.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß bei der Schleifscheibe
eine starke Bindung zwischen dem Grundmaterial und dem Schleifmaterial bzw. den
Schleifkörnern besteht, so daß bei der Verwendung der Schleifscheibe weniger Körner
anfallen und daher der Einschnitt die Oberfläche eines zu bearbeitenden Werkstücks
größer ist. Außerdem werden die Werkstücke weniger beansprucht, und außerdem ergibt
sich eine günstige Ktihlwirkung.
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Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die anliegende Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der
erfindungsgemäßen Schleifscheibe mit einer konischen Mittelbohrung, Figur 2 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht einer anderen erfindungsgemäßen Schleifscheibe
mit einer konischen Nabe, Figur 3 eine für größere Querschnittsansicht zur Darstellung
der Bindung zwischen den Schleifkörnern und dem Grundmaterial der Schleifscheibe,
Figur 4 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe mit Nuten parallel
zu ihrer Rotationsachse, Figur 5 eine vergrößerte Teilschnittansicht zur Darstellung
der Beschichtung mit den Schleifkörnern im Bereich
einer Nut im
Grundmaterial der Schleifscheibe, Figur 6 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Schleifscheibe zum Schleifen der Außenseite eines Werkstücks,
Figur 7 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Schleifscheibe zum Schleifen der Innenbohrung eines Werk stücks und Figur 8 einen
Längsschnitt einer Vorrichtung zum Aufbringen der Schleifkörner auf die äußere Umfangsfläche
des Grundmaterials einer Schleifscheibe.
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In Figur 1 ist eine Schleifscheibe zum Beschleifen der Außenseite
eines Werkstücks dargestellt. Das Grundmaterial 1 der Schleifscheibe ist zum Auswuchten
und zum genauen Abrunden bearbeitet worden. Auf der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials
ist durch ein Plattierungsverfahren eine einzige Schicht 2 mit Schleifkörnern (Figur
3) aufgebracht, beispielsweise mit Hilfe einer weiter unten beschriebenen Vorrichtung.
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In dem Grundmaterial 1 ist zur Befestigung der Schleifscheibe an einer
Schleifmaschine eine Mittelbohrung 3 ausgebildet, die bei der in Figur 1 dargestellten
Ausführungsform konisch ist, so daß die Schleifscheibe auf ein entsprechend konisches
Teil einer drehbaren Welle der Schleifmaschine aufgepaßt werden kann.
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Bei der Ausführungsform der Figur 2 ist ein konischer Ansatz oder
eine konische Nabe 5 in der Mitte des Grundmaterials 1 ausgebildet, so daß die Schleifscheibe
in eine konische Mittelbohrung in der drehbaren Welle der Schleifscheibe eingesetzt
und dort befestigt werden kann.
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In Figur 4 ist die Beschichtung mit den Schleifkörnern auf der Oberfläche
des Grundmaterials 1 dargestelt, auf dessen äußerer Umfangsfläche mehrere Nuten
7 vorher parallel zur Drehachse der Schleifscheibe ausgebildet worden sind; auf
der äußeren Umfangsfläche dieses Grundmaterials ist eine
einzige
Schicht 2 mit den Schleifkörnern aufgebracht, und zwar mit Ausnahme der Teile, wo
sich die parallelen Nuten 7 befinden. Bei dieser Ausführungsform sind die Ränder
8 Jeder Nut 7 gemäß Figur 5 abgeschrägt und/oder gewölbt, um die Haftung der Schleifkörner
an den Rändern der Nuten zu erhöhen.
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Die Ausbildung der Nuten zwischen benachbarten Schichten 2 der Schleifkörner
trägt zu einem weitgehend ungestörten Durchfluß der Schleifflüssigkeit bei, um die
Kühlung der Schleifscheibe während des Schleifvorganges zu unterstützen; außerdem
kann durch die Nuten das abgetragene Material von dem Werkstück und/oder von der
Schleifscheibe entweichen, so daß ein Staub von Absplitterungen verhindert wird.
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Die oben erwähnten Nuten können im Rahmen der Erfindung vielfältig
in der Umfangsrichtung des Grundmaterials ausgebildet sein.
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In Figur 6 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Schleifscheibe dargestellt, wobei die geraden Nuten 71 auf der Oberfläche des Grundmaterials
kreuzweise angeordnet sind.
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In Figur 7 ist eine erfindungsgemäße Schleifscheibe zum Beschleifen
der Innenbohrung eines zu bearbeitenden Werkstücks dargestellt, wobei die geraden
Nuten 10 sich radial vom Ende des kugelförmigen Kopfes 9 des Grundmaterials aus
erstrecken.
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In Figur 8 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen der
Schleifkörner auf der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials dargestellt. Diese
Vorrichtung weist ein Gehäuse 11 mit einer Einlaß- und einer Auslaßöffnung 12 bzw.
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13 für die Beschichtungsflüssigkeit auf. Im Grenzbereich zwischen
der Einlaßöffnung 13 und einer das Grundmaterial aufnehmenden Kammer 14 ist ein
Sieb 15 angeordnet, dessen Maschengröße den Durchtritt von Schleifkörnern verhindert.
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Das Grundmaterial 1 ist auf eine Welle 16 innerhalb der Kammer 14
aufgepaßt und dort befestigt. In diesem Fall wird das Grundmaterial mit Ausnahme
der äußeren Umfangsfläche an seiner Ober- und seiner Unterseite elektrisch isoliert.
Zwischen der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials 1 und der dieser gegenüberliegenden
Innenwand des Gehäuses 11 ist ein Zwischenraum 17 zum Einfüllen der Schleifkörner
vorgesehen.
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Zwischen einem Basisteil 18 der das Grundmaterial halternden Welle
16 und einem Trennsieb 19 (aus dem gleichen Material wie das Sieb 15) an der Einlaßöffnung
12 für die Beschichtungsflüssigkeit ist ein Vorratsbehälter 20 für die Schleifkörner
22 angeordnet. Dieser Vorratsbehälter 20 und die Kammer 14 sind über mehrere Bohrungen
21 in dem Basisteil 18 miteinander verbunden. Die Größe der Bohrungen 21 ist derart
gewählt, daß die Schleifkörner leicht hindurchtreten können.
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Wenn mit dieser Beschichtungsvorrichtung die Beschichtungsflüssigkeit
durch die Einlaßöffnung 12 eingeleitet und zur Auslaßöffnung 13 durch die Kammer
14 hindurchgeleitet wird, so werden die Schleifkörner 22 in dem Vorratsbehälter
20 von der Beschichtungsflüssigkeit durch die Bohrungen 21 mitgenommen und in die
Kammer 14 eingeleitet, wo die Körner den gesamten Raum in der Kammer einschließlich
des Zwischenraums 17 ausfüllen. Während des Umlaufs der Beschf zhtungsfliissigkeit
wird auf der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials ein Beschichtungsfilm allmählich
aufgebaut, durch den die Schleifkörner an der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials
festgehalten werden.
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Nach Beendigung der oben beschriebenen Verfahrensschritte wird das
Grundmaterial 1 aus der Kammer 14 entnommen, worauf überschüssige Schleifkörner,
die an der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials anhaften, auf verschiedene Art
entfernt werden, beispielsweise durch einen Wasserstrahl, durch Abkratzen mit Hilfe
eines Messers oder in anderer geeigneter Weise, so daß lediglich eine einzige Schicht
der auf dem
Grundmaterial fest haftenden Schleifkörner verbleibt.
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Daraufhin wird das Grundmaterial einem weiteren Beschichtungsvorgang
unterworfen, um etwa 70 bis 80 46 des Korndurchmessers auf der äußeren Umfangsfläche
des Grundmaterials einzuschließen, so daß die einzige Schicht der Schleifkörner
auf dem Grundmaterial gemäß Figur 3 vollständig gebunden ist. In Figur 3 ist eine
fertige Schicht 23 dargestellt.
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Da das Grandmaterial 1 bereits vorher genau ausgewuchtet und genau
abgerundet worden ist und da die Schleifkörner in einer einzigen Schicht anhaften,
ist eine Erneuerung und Wiederverwendung der Schleifscheibe möglich, falls die Schleifkörner
stumpf sind oder von der Scheibenoberfläche abfallen. Die Erneuerung kann derart
erfolgen, daß die Schicht mit den Schleifkörnern von der Schleifscheibe zusammen
mit dem Bindemittel abgetrennt oder indem die Schicht der Schleiflcörner von der
Schleifscheibenoberfläche elektrolytisch entfernt wird; daraufhin wird eine neue
Schicht von SchleiSkörnern auf die äußere Umfangsfläche des Grundmaterials, von
der die alte Schicht der Schleifkörner entfernt worden ist, mit Hilfe der oben beschriebenen
Vorrichtung aufgebracht.
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Die erfindungsgemäße Schleifscheibe hat die folgenden Eigenschaften:
1. Da die Schleiffläche aus einer einzigen Schicht Schleifkörner besteht, kann deren
Menge gering gehalten werden, so daß die Herstellungskosten selbst bei Verwendung
teuerer Schleifkörner niedrig sind; 2. Da die Bindung zwischen den Schleifkörnern
und dem Grundmaterial groß ist, kann das Abfallen von Schleifkörnern von der Schleifscheibenoberfläche
auf ein Minimum reduziert werden, und die Einschnittiefe in die zu bearbeitende
Oberfläche durch die Schleifkörner ist groß: bei Verwendung mehrerer Kornschichten
bei bekannten Schleifschei-
ben, bei denen die Schleifkdrner aneinander
in Mehrfachschichten gebunden sind, ist die Bindung zwischen den Schleifkörnern
schwächer als zwischen den Schleifkörnern und dem Grundmaterial bei der erfindungsgemäßen
Schleifscheibe, so daß bei den bekannten Schleifscheiben die Schleifkörner von der
Schleifscheibenoberfläche leicht abfallen können und die mit der erfindungsgemäßen
Schleifscheibe erreichten Eigenschaften nicht erhalten werden; 3. Die Anordnung
der Schleifkörner in einer einzigen Schicht auf der äußeren Umfangsfläche des Grundmaterials
führt zu hoher Genauigkeit der Schleiffläche, d.h. zu keinerlei Auslenkung der Schleiffläche
der Schleifscheibe während des Betriebs der Schleifmaschine, so daß keinerlei zusätzliche
Abrundung der Schleifscheibe erforderlich ist und diese daher leicht hergestellt
werden kann, 4. Da zwischen benachbarten Schleifkörnern Zwischenräume bestehen,
wird ein Stau von Splittern vermieden, so daß das Abziehen nicht erforderlich ist;
5. Da weder eine Abrundung noch eine Nachbearbeitung erforderlich ist, ist eine
Korrekturvorrichtung für die Schleiffläche bei der Schleifmaschine nicht erforderlich,
so daß sich deren Herstellungskosten verringern; 6. Nach dem Abrunden des Grundmaterials
wird die Bohrung oder der Ansatz zum Anpassen der Schleifscheibe an die Schleifmaschine
entsprechend dem gewUnschten Durchmesser konisch ausgebildet, so daß eine hochgenaue
konische Oberfläche erhalten wird; dadurch kann die Schleifscheibe leichter als
beim üblichen Anflanschen an der Schleifmaschine befestigt werden, wobei die Genauigkeit
der Befestigung an der Schleifmaschine außerordentlich gut ist; 7. Das Grundmaterial
der Schleifscheibe kann zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit wiederholt verwendet
werden.